【正文】 位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的辦法來(lái)解決。針對(duì)這些鎖具給人們帶來(lái)的不便若使用機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，為滿足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運(yùn)而生。隨著電子元件的進(jìn)一步發(fā)展，電子密碼鎖也出現(xiàn)了很多的種類(lèi)，功能日益強(qiáng)大，使用更加方便，安全保密性更強(qiáng)，由以前的單密碼輸入發(fā)展到現(xiàn)在的，密碼加感應(yīng)元件，實(shí)現(xiàn)了真真的電子加密，用戶(hù)只有密碼或電子鑰匙中的一樣，是打不開(kāi)鎖的，隨著電子元件的發(fā)展及人們對(duì)保密性需求的提高出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子密碼鎖。但這類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定有效卡、指紋或聲音有效，且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，只能適用于保密要求高且供個(gè)人使用的箱、柜、房間等?？梢钥闯鼋M合使用電子信息是電子密碼鎖以后發(fā)展的趨勢(shì)。密碼可以有用戶(hù)自己修改設(shè)定，鎖打開(kāi)后才能修改密碼。長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第二章 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)要求。采用數(shù)字電路設(shè)計(jì)的方案好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單但控制的準(zhǔn)確性和靈活性差。 方案二：采用以單片機(jī)為核心的控制方案由于單片機(jī)種類(lèi)繁多，各種型號(hào)都有其一定的應(yīng)用環(huán)境，因此在選用時(shí)要多加比較，合理選擇，以期獲得最佳的性?xún)r(jià)比。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中單片機(jī)還受到：開(kāi)發(fā)工具、編程器、開(kāi)發(fā)成本、開(kāi)發(fā)人員的適應(yīng)性、技術(shù)支持和服務(wù)等等因素 。在單片機(jī)的外圍電路外接輸入鍵盤(pán)用于密碼的輸入和一些功能的控制，外接 AT24C02 芯片用于密碼的存儲(chǔ)，外接 12864 液晶顯示器用于顯示作用。密碼輸完后按下確認(rèn)鍵，如果密碼輸入正確則開(kāi)鎖，不正確顯示密碼錯(cuò)誤重新輸入密碼，當(dāng)三次密碼錯(cuò)誤則發(fā)出報(bào)警；當(dāng)用戶(hù)需要修改密碼時(shí)，先按下鍵盤(pán)設(shè)置鍵后輸入原來(lái)的密碼，只有當(dāng)輸入的原密碼正確后才能設(shè)置新密碼?？梢钥闯龇桨付刂旗`活準(zhǔn)確性好且保密性強(qiáng)還具有擴(kuò)展功能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活的需要此次設(shè)計(jì)采用此方案。其中矩陣鍵盤(pán)用于輸入數(shù)字密碼和進(jìn)行各種功能的實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分與軟件部分。其總體框架如圖 21 所示。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止，如圖 所示。圖 微處理模塊電路 存儲(chǔ)模塊AT24C02 是一個(gè) I2C 總線接口 E2PROM 存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)電子密碼鎖的密碼數(shù)據(jù)。采用了 I2C 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的串行器件，占用很少的資源和 I/O 線，而且支持在線編程，實(shí)時(shí)存取數(shù)據(jù)十分方便，如圖 所示。SDA：串口數(shù)據(jù)地址24C08 雙向串行數(shù)據(jù)地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA 是一個(gè)開(kāi)路輸出管腳，可與其他開(kāi)路輸出或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)行或（wireOR） 。使用 24C08 時(shí)最多只可以連接 2 個(gè)器件，所有地址管腳 A0、AA3 都未使用，管腳可以連接到 VSS 或懸空，如果只用到一個(gè) 24C08A2 管腳可以連接到 VSS 或懸空。當(dāng) WP 連接到 VSS 或被懸空，允許器件進(jìn)行正常的讀/寫(xiě)操作。，當(dāng)時(shí)鐘線為高電平是，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定狀態(tài)，不允長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）許有跳變。起始信號(hào)：時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從高到底的跳變作為 IIC 總線的起始信號(hào)。圖 24C02時(shí)序圖 存儲(chǔ)模塊電路圖中上拉電阻的作用是減少 AT24C02 的靜態(tài)功耗，由于 AT24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL（移位脈沖）和SDA（數(shù)據(jù)/地址）與單片機(jī)傳送數(shù)。長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖 AT24C02模塊電路 輸入模塊鍵盤(pán)可以分為獨(dú)立連接式和行列式（矩陣式）兩類(lèi)。矩陣式鍵盤(pán)又叫行列式鍵盤(pán)。本電路采用 4 條行線和 4 條列線，即可組成具有 44 個(gè)按鍵的鍵盤(pán)。對(duì)鍵的識(shí)別通常用逐行掃描查詢(xún)法。方法是：向行線輸出全掃描字 00H，把全部行線置為低電平，然后將列線的電平狀態(tài)讀入累加器A 中。鍵盤(pán)中哪一個(gè)鍵按下，是由行線逐行置低電平后，檢查列輸入狀態(tài)實(shí)現(xiàn)的，其方法是：依次給行線送低電平，然后查所有列線狀態(tài)，如果全為 1，則所按下的鍵不在此行，如果不全為 1，則所按下的鍵必在此行，而且是在與零電平列線相交的交點(diǎn)上的那個(gè)鍵，矩陣鍵盤(pán)如圖 所示。我們采用性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉的 LM78 系列穩(wěn)壓塊如圖 所示，由于它內(nèi)部有電流的限制以及過(guò)熱保護(hù)和安全工作區(qū)的保護(hù)使得它不會(huì)輕易損壞，電源模塊如圖 所示。當(dāng)用戶(hù)輸入的密碼正確而且是在規(guī)定的時(shí)間輸入的話，單片機(jī)便輸出開(kāi)門(mén)信號(hào)，送到開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路，然后驅(qū)動(dòng)電磁鎖，達(dá)到開(kāi)門(mén)的目的。圖 開(kāi)關(guān)鎖模塊長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)警模塊報(bào)警部分由蜂鳴器發(fā)聲裝置及外圍電路組成，高電平不發(fā)聲，當(dāng)輸入三次密碼錯(cuò)誤時(shí)，單片機(jī)的 引腳為低電平，三極管 Q1 導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警，如圖 所示。VS1C203R4W5E6DB789TOU+圖 12864 液晶顯示模塊電路長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖 12864 液晶顯示引腳功能表管腳號(hào) 管腳名稱(chēng)電平 管教功能描述1 GND 0 地2 VDD +5V177。圖 紅外模塊電路長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）如上所示，左圖為紅外輸入，其中 P3 是紅外接收頭， “1”腳為信號(hào)輸出端，連接到單片機(jī)。紅外線的光譜位于紅色光之外， 波長(zhǎng)是 ～，比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PPM）兩種方法?！￠L(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第四章 軟件設(shè)計(jì) 軟件工作流程軟件工作流程包括 7 個(gè)部分：系統(tǒng)的初始化、調(diào)用顯示、24C08 的讀寫(xiě)操作、校對(duì)開(kāi)鎖、出錯(cuò)報(bào)警處理、數(shù)據(jù)顯示、紅外檢測(cè)。校對(duì)開(kāi)鎖是要對(duì)輸入的密碼和保存在存儲(chǔ)器中的密碼相比較，相同就通過(guò)，否則要進(jìn)入出錯(cuò)報(bào)警階段。其它子模塊均為各個(gè)芯片的具體讀寫(xiě)操作，通過(guò)單片機(jī)模擬讀寫(xiě)時(shí)序。開(kāi)始初始化調(diào)用顯示有鍵下？鍵值識(shí)別數(shù)字鍵？存儲(chǔ)鍵值確定鍵？密碼正確?驅(qū)動(dòng)開(kāi)鎖程序開(kāi)鎖延時(shí)復(fù)位密碼錯(cuò)誤顯示記錄錯(cuò)誤次數(shù)3 次？鎖定報(bào)警延時(shí)管理員密碼解鎖NNYYYYYNNN長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 密碼修改流程按下更改密碼鍵，提示輸入舊密碼，舊密碼經(jīng)驗(yàn)證后，提示輸入新密碼，兩次輸入新密碼無(wú)誤，按下確認(rèn)鍵，密碼被存入 24C08 中，更改密碼成功，如圖 42。常見(jiàn)的硬件故障： (1)邏輯錯(cuò)誤 硬件的邏輯錯(cuò)誤是由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和焊接過(guò)程中的工藝錯(cuò)誤而造成的,包括錯(cuò)線、開(kāi)路、短路等,其中最常見(jiàn)的是短路故障。 (3)可靠性差 應(yīng)用系統(tǒng)可靠性差的原因很多,如內(nèi)部和外部的干擾、電壓紋波系數(shù)過(guò)大、器件負(fù)載過(guò)重等均會(huì)造成系統(tǒng)的可靠性差。 (4)電源故障 電源故障包括：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求、電源功率不足、負(fù)載能力差、紋波太重等。 軟件調(diào)試程序在 KEIL C51 上調(diào)試，采用模塊程序設(shè)計(jì)技術(shù),則逐個(gè)模塊調(diào)好后再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)。調(diào)試時(shí),一定要符合入口條件和出口條件,調(diào)試可用單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行方式,通過(guò)檢查用者系統(tǒng)的 CPU 現(xiàn)場(chǎng)情況、長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）RAM 的內(nèi)容和 I／O 口的狀態(tài),檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求,有無(wú)循環(huán)錯(cuò)誤、有無(wú)機(jī)器碼錯(cuò)誤以及轉(zhuǎn)移地址的錯(cuò)誤,同時(shí),還可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的硬件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和軟件算法錯(cuò)誤。這個(gè)階段若有故障,可以考慮各子程序運(yùn)行時(shí)是否破壞了現(xiàn)場(chǎng),緩沖單元、工作寄存器是否發(fā)生沖突,標(biāo)志位的建立和清除是否有誤,堆棧區(qū)是否有溢出,輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等,若用者系統(tǒng)是在開(kāi)發(fā)機(jī)的監(jiān)控程序下運(yùn)行時(shí),還要考慮用者緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 當(dāng)全部調(diào)試和修改完成后,將程序固化到 AT89S51 中。各功能實(shí)現(xiàn)則調(diào)試完成。在電腦界面下面，我們可以把字體設(shè)置為Courier，這樣就可以顯示正常。 Keil C 跟蹤程序運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，要把引起 Warning 的語(yǔ)句屏蔽，否則有可能跟蹤語(yǔ)句的時(shí)候會(huì)出錯(cuò)。如果要在 C 中使用長(zhǎng)數(shù)組的時(shí)候，我們可以使用 code 關(guān)鍵字，這樣就實(shí)現(xiàn)了匯編的 DB 的功能，Keil C是不會(huì)把標(biāo)志 code 的數(shù)組 Load 入內(nèi)存的，它會(huì)直接讀取 Rom。拉高管腳的執(zhí)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比檢查管腳電平的要快。 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的地方，盡量不要用匯編，尤其在算法的實(shí)現(xiàn)，用匯編是晦澀長(zhǎng)沙航空職業(yè)技專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）難懂。如果要更改原密碼，在輸入原密碼后，按鍵進(jìn)入密碼修改模式，鍵入兩次新密碼無(wú)誤后，按確認(rèn)鍵后密碼修改成功。當(dāng)連好各個(gè)模塊電路的導(dǎo)線后，導(dǎo)入芯片程序，運(yùn)行該密碼鎖仿真電路，通過(guò)按鍵可以進(jìn)行密碼鎖的開(kāi)鎖，修改密碼，錯(cuò)誤密碼 3 次以上報(bào)警的操作，LCD 顯示屏顯示相應(yīng)的操作現(xiàn)象，密碼正確可以開(kāi)鎖，進(jìn)而可以修改密碼，密碼錯(cuò)誤三次以上由喇叭發(fā)出報(bào)警聲，如果系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤還可以通過(guò)復(fù)位電路進(jìn)行復(fù)位。如圖 51。輸入密碼時(shí)，如三次輸入錯(cuò)誤，則進(jìn)行報(bào)警，在輸入時(shí)，12864 顯示為“*” ，在修改密碼時(shí)，則顯示數(shù)字。通過(guò)對(duì)該課題的研究，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，提高對(duì)課外知識(shí)的學(xué)習(xí)能力， 增強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用能力，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)自我創(chuàng)新意識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程